對(duì)于生物分子、細(xì)胞乃至生物組織，都具有電極性，但是在正常情況下，只有生物分子、細(xì)胞能顯現(xiàn)出這種電極性，

而一般生物組織在正常情況下，它的正負(fù)電極性是處于動(dòng)態(tài)平衡中，只有當(dāng)組織在外部電磁場(chǎng)作用下，或在外力作用下，或處于某種損傷以及某種病理狀態(tài)下，電的正負(fù)極性才失去平衡并顯現(xiàn)出明顯的電極性變化，例如生物組織的損傷面會(huì)與無機(jī)材料的斷裂面一樣富集有負(fù)的電荷。

無論是細(xì)胞、基因，還是生物組織又都具有壓電性，即在應(yīng)力作用下可使其發(fā)生極化，產(chǎn)生極化電位和極化電流。生物組織如肌肉、骨骼、皮膚、韌帶、血漿等都有明顯的壓電性，尤其是肌腱的壓電常數(shù)超過了理想壓電元件材料—水晶的壓電常數(shù)。反之，任何具有壓電特性的材料如果具有一定的電位，必然產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。例如細(xì)胞膜的正常電位為107V/m，則細(xì)胞膜向內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力有104Pa ，如果細(xì)胞膜的電位或應(yīng)力發(fā)生改變，就會(huì)導(dǎo)致膜的正常生理功能的改變。獲得一定電位（應(yīng)力、應(yīng)變）的生物組織，就一定產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變（電位），可見，機(jī)體組織是具有明顯的力—電耦合的系統(tǒng)。

機(jī)體組織中的生化反應(yīng)與任何化學(xué)反應(yīng)一樣，都是失去電子和獲得電子的過程，或者說，生化反應(yīng)是電子運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。又由機(jī)體的力化學(xué)原理可知，無論是持續(xù)的應(yīng)力、或交變應(yīng)力，或沖擊波應(yīng)力，都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的生化反應(yīng)。而力化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)又是孤電子—自由基反應(yīng)過程。由此可見，機(jī)體組織是力—電—生化反應(yīng)系統(tǒng)。

可以進(jìn)一步對(duì)上述模型作這樣的理解：當(dāng)機(jī)體接受某種機(jī)械或電磁作用時(shí)，則機(jī)體組織產(chǎn)生的觸發(fā)應(yīng)力與激勵(lì)的生物電位幾乎同時(shí)發(fā)生，并且對(duì)引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)也幾乎同時(shí)作出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。一般說機(jī)械信號(hào)的傳遞速度遠(yuǎn)低于電信號(hào)的速度，但是，對(duì)于有極化特性和壓電特性的生物組織而言，其傳播速度是一致的，只是有相位的差異而已。所以，在機(jī)體組織中發(fā)生的任何生化反應(yīng)，可以說，在應(yīng)力觸發(fā)的同時(shí)，也有生物電位的激勵(lì)。 這一模型與特性的存在，不僅對(duì)機(jī)體的某些生理、生命現(xiàn)象可作出更為合理的解釋，而且可根據(jù)這一模型作出進(jìn)一步有意義的研究工作。 上世紀(jì)八十年代研制的人體電場(chǎng)治療儀，其原理就是建立在生物組織的電極性以及組織病灶部位富集負(fù)電荷這一基礎(chǔ)上。此外，通過將帶有正電荷的精氨酸或殼聚糖，直接用于機(jī)體的創(chuàng)面，可中和其上富集的負(fù)電荷，從而使創(chuàng)傷得到迅速恢復(fù)。利用生物組織及生物大分子具有電極性這一特點(diǎn)，可在生產(chǎn)中得到許多應(yīng)用，例如利用生物大分子的電極性和靜電引力，可對(duì)工業(yè)廢水或生活污水進(jìn)行絮凝；利用交變電磁場(chǎng)，可使生物大分子絮凝物充分極化，從而快速沉淀實(shí)現(xiàn)分離；通過對(duì)生物大分子的反復(fù)極化，可以實(shí)現(xiàn)斷鍵、降解、活化等。 利用皮膚及細(xì)胞膜的壓電特性，通過某些物理手段使之產(chǎn)生開閉效應(yīng)，從而可使藥物透過屏障以充分發(fā)揮其作用；通過某些物理場(chǎng)對(duì)有極性的藥物進(jìn)行活化，可使藥物分子充分在體內(nèi)發(fā)揮作用等。 在傳統(tǒng)的中醫(yī)外治中，通過對(duì)身體某些部位進(jìn)行的按摩、刮痧、針灸等，其中除機(jī)械刺激外，同時(shí)有生物電的激勵(lì)，并且這些作用在生物組織中必然產(chǎn)生一定的生化反應(yīng)。如果在這些外治中，再加入一定的藥物，則上述作用不僅有利于藥物的透入，并且有利于機(jī)械刺激、生物電和藥物分子綜合作用的發(fā)揮，從而使機(jī)體迅速得以調(diào)整達(dá)到平衡的效果。 事實(shí)上，按摩、刮痧、針灸的復(fù)雜作用機(jī)制，還遠(yuǎn)不止如上的解釋。以針灸為例，當(dāng)刺入皮膚的銀針，在極性的生物組織中，就相當(dāng)于在電解液中插入一根銀質(zhì)的電極。銀在電解質(zhì)中會(huì)有非常高的單極電位，如Ag2++e=Ag++1.98伏，而Cu2++2e=Cu+0.337伏，可見，銀在電解質(zhì)中交換電子的能力約為銅的6倍。這說明銀針在生物組織中會(huì)產(chǎn)生明顯的電位，由此會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的生物電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)然我們的祖先不會(huì)事先了解上述的定量關(guān)系后再選擇銀作為針灸的材料，這只能說是長(zhǎng)期臨床實(shí)踐的選擇。 嚴(yán)格說，人體也是可以發(fā)射和吸收電磁能量的系統(tǒng)。插入組織的銀針，無論從材質(zhì)或形狀而言，都是與外部電磁場(chǎng)進(jìn)行能量交換的理想元件。由于人體組織的固有頻率很低，所以容易與低周的機(jī)械波或低周的電磁波相耦合。如果通過銀針施以機(jī)械振動(dòng)或施以低周的電壓，都會(huì)在組織中附加一相應(yīng)的生物電位以及附加一相應(yīng)的生物電化學(xué)反應(yīng)。 某些理論指出，人體的肢端，尤其細(xì)長(zhǎng)的手指可作為輻射或接收電磁波的生物天線。顯然，插入機(jī)體的銀針，在與電磁波的耦合中要比手指更為敏感。雖然已有通過銀針天線的作用進(jìn)行治療的例子，但是能收集到的這種事例太少，并且?guī)缀鯚o人對(duì)此進(jìn)行過認(rèn)真的研究。 總之，生物組織的應(yīng)力—電—生化反應(yīng)的模型及特性，不僅能加深我們對(duì)生物組織的認(rèn)識(shí)，并且這一模型也許會(huì)為我們展現(xiàn)出新的研究領(lǐng)域

MACH-1多功能微觀力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)在生物微機(jī)電方面有*表現(xiàn)，其通過一個(gè)專用測(cè)試腔室，可以在機(jī)電活性材料（例如結(jié)締組織，帶電水凝膠 等）壓縮期間電勢(shì)分布的同步測(cè)量。 該腔室具有5個(gè)差分Ag-AgCl電極通道和一個(gè)較大的參比電極。 腔室可以充滿PBS 溶液(磷酸緩沖鹽溶液（phosphate buffer saline）)。